"Pejman"
دستیار مدیر مهندسی کشاورزی گیاهان دارویی
روش اتمسفر تحت كنترل سيستم يا Modified Atmosphere Pachaging
همان بسته بندي با اتمسفر اصلاح شده است كه در آن تركيب گازهاي موجود در بسته بندي كه نفوذپذيري آن به گازها معلوم است تغيير نمي كند.
البته پس از اينكه بسته از ماده فرآوري پر شد تركيب گازهاي داخل آن عوض مي شود. در دو سيستم CAS و MAS فقط اتمسفر انبار ذخيره سازي سرد تحت كنترل است اما در سيستم براي محصولات شيلاتی که فرآوري ظريف روي آن صورت مي گيرد اين اقدام در مرحله بسته بندي اعمال مي شود. در عمل سردسازي ميكرواورگانيسم هاي ترموفيل و مزوفيل عملا از فعاليت بازمانده و همچنين باكتريهاي سايكروفيلها كه در دماي 10 تا 5- امكان فعاليت دارند.
عواملي كه عمير مفيد محصولات شيلاتی فرآوري شده را در سردخانه مشخص مي كنند عبارتند از:
1- نوع محصول فرآوري شده
2- ميزان فعاليت متابوليكي محصول
3- شرايط محصول فرآوري شده در هنگام عمل آوري براي مثال وجود صدمه هاي مكانيكي يا آلودگيهاي ميكروبي و درجه رسيدگي ونحوه صيد و حمل ونقل
4- دمايي كه محصول در آن دما نگهداري مي شود.
5- ميزان كنترل بهداشتي در طي فرآوري و بسته بندي فرآورده.
6- ويژگيهاي حفاظت كنندگي بسته بندي.
7- دما در حين فرآوري و ذخيره سازي.
برای مثال : بعد از مرگ ماهي واستحصال خاويار و جدا شدن خاويار از تخمدان تنفس هوزاي كاهش يافته و تنفس بي هوازي گليكوژن و تبديل آن به اسيد لاكتيك شروع مي شود كه باعث كاهش PH مي شود. سردسازي در طي تنفس بي هوازي براي توليد و عرضه محصول مناسب كه بافت و رنگ مطلوب داشته باشد و براياينكه آلودگي ميكروبي كاهش يابد ضروري است. نگهداري مواد غذايي با استفاده از فرآيند پر تو دادن دادن يك روش كاملا متفاوت با مقايسه با روشهاي ديگر نگهداري مي باشد.
ذخيره سازي به روش سردسازي و اتمسفر كنترل شده
Chilling and modified atmosphere Packaging
سردسازي عمليات واحدي است كه در آن دماي محصول به 1- تا 8 درجه رسانده
مي شود از اين روش براي كاهش تغييرات بيوشيميايي و ميكروبيولوژيكي و بسط دادن عمر مفيد محصول فرآينده شده و تازه استفاده مي شود به دليل حداقل تغييراتي كه در اين روش بر محصول وارد مي شود ارزش تغذيه اي فرآورده حفظ مي گردد محصولات شيلاتی سرد شده از نظر مصرف كنندگان به دليل تازگي و سالم بودن مورد توجه و پذيرش بيشتري قرار مي گيرد روش سرد كردن همراه با ساير عمليات واحد مانند افزودن نگهدارنده ها يا بسته بندي با اتمسفر اصلاح شده MAP براي بسط دادن عمر مفيد فرآورده هاي فرآوري شده بكار مي رود.
موفقيت در امر عرضه مناسب محصولات شيلاتی فرآوري شده و سرد شده به سيستمهاي توزيع پيشرفته وابسته است كه در مراكز بزرگ عرضه محصولات و حمل و نقل و فروشگاههاي كوچك سرمايه گذاري جهت فروش محصولات شيلاتی وجود دارد محصولات ماهي مانندگوشتهاي دودي و گوشتهاي فرآوري شده غيركنسروي و پاستوريزه شده استرليزه شده و ماهي تازه در دماي 1- و 1+ درجه قابل نگهداي هستند. وقتي روش كاربرد سرما با تنظيم تركيب گازهاي موجود در سيستم بسته بندي توام شود تاثير آن زياد مي شود كاهش غلظت اكسيژن يا افزايش دي اكسيد كربن هواي تحت كنترل سيستم بسته بندي باعث كاهش رشد ميكروبها مي شود.
ذخيره سازي در اتمسفر كنترل شده يا اصلاح شده
تركيب طبيعي هوا 78% نيتروژن و 21% اكسيژن است كه با دي اكسيد كربن و ساير گازها بقيه تركيب آن موزانه مي شود با افزايش مصنوعي نسبت دي اكسدي كربن يا كاهش دادن اكسيژن ميزان تنفس ميكرواورگانيسمها كاهش يافته و نگهداي محصول افزايش مي يابد در هر حال كنترل تركيب گازها براي پيشگيري از ناهماهنگيهاي فيزيولوژيكي در بافتهاي زنده و فساد ثانويه بوسيله ميكروارگانيسمهاي هوازي ضروريست در دي اكسيد كربن خاصيت ضدميكروبي وجود دارد اما مكانيزم آن هنوز شناخته نشده است.
دو نوع اتمسفر بطور تجارتي مورد استفاده مي گيرد:
1- اصلاح اكسيژن و دي اكسيد كربن درحدي كه ميزان تغيير در دي اكسيد كربن است.
2- كاهش تراكم كل دي اكسيد كربن و اكسيژن به ميزان 4 تا 5 درصد
در بسته بندي با اصلاح اتمسفر هوا را از درو بسته خارج كرده و با گازهايي كه مخلوط آنها مشخص است پر كرد و سر آن را دوخت دراين روش پيوسته فضاي اطراف محصول از گاز پر مي شود. در روش غير پيوسته كيسه هايي كه از قبل تهيه شده از محصول پر مي شود و پس از تخليه هواي آن با گاز پر شده و سر آن به طريق حرارتي دوخت مي شود.
مطالعات زيادي بر تاثير MAP بر ميكروبيولوژي مواد غذايي صورت گرفته و بصورت تجارتي سيستم MAP در نگهداري ماهي استفاده می شود كه مدت نگهداري ماهي را حدود دو برابر در ماي 2-0 درجه افزايش مي دهد. محصولات ماهي را به نسبت حدود 30 تا 40 درصد ازت و 20% اكسيژن و 30% دي اكسيد كربن بسته بندي مي كنند.
انجماد محصولات شيلاتی
الف- تغييرات و تركيب محصولات شيلاتی و PH آن در طي انجماد:
در انجماد قسمت زيادي از آب موجود در ماهی تبديل به يخ مي گردد و موجب افزايش غلظت محصول باقيمانده در مواد قابل حمل و غيرقابل حمل و كلوئيدها مي شود. افزايش غلظت موجب تغيير تعادل اسيد، قليا PH مي گردد اين تغييرات بستگي به ثبات كلوئيدهاي مختلف و مواد غيرقابل حمل دارد. تغييراتي در PH محصول تا حدود يك واحد هم مشاهده شده است. (عموما بطرف اسيدي شدن پيش مي رود).
نتيجه دوم افزايش غلظت مواد محلول، توليد رسوب املاح و ساير تركيبات شيميايي است كه قدرت حلاليت آنها مانند فسفاتها در آب كم است. رسوب اين مواد مي تواند تغييرات PH را تا حدود 2 واحد موجب گردد و تركيب و شكل نمكهاي محلول در آب را تغيير دهد.
سيستم فيزيكو شيميايي محصول دراثر اين تغييرات بطور جبران ناپذيري متاثز مي گردد. براي مثال در اثر تجربه معلوم گرديده كه دياستازدزهيدروژنازلاكتيك Deshydrogenase lactioe (دياستاز مخصوص عضله) و ليپد پروتئيني Lipoproteine در اثر كاهش PH از 7 به 5 و افزايش غلظت فسفاتها در طي انجماد بطور جبران ناپذيري صدمه ديده است.
ب- تغييرات فيزيكي و شيميايي درمحصو لات شيلاتی منجمد:
مشخصات بافتها و همچنين پيشرفت و سرعت واكنش هاي بيوشيميايي بستگي به فيزيكوشيمي مواد تشكيل دهنده محصول دارد. مواد مزبور بعلت تغييراتي كه در اثر انجماد پديد مي آيد متاثر مي گردند براي مثال مي توان تغييرات بافتها و احياي قدرت جذب آب را كه تعريف از ان نتيجه مي شود نام برد.
بعنوان مثال تحريك و تسريع واكنشهاي بيوشيميايي ماده يخ زده موجب نفوذ آنزيم آن در ساير فسمتهاي (سلولهاي) آن محصول نيز مي گردد.
از تغييرات ديگر فيزيكوشيميايي در ماهی منجمد مي توان تغييرات اكتوميوزين Actomzosine در ماهيچه را نام برد كه موجب سفتي گوشت ماهي مقدار تغييرات فيزيكوشيميايي با غلظت نمك در قسمت منجمد نشده افزايش مي يابد ولي وقتي درجه حرارت كاهش مي يابد به علت نقصان تحرك نمكها و اثر عمومي درجه حرارت روي پديده هاي شيميايي، مقدار تغييرات تنزل مي يابد بنابراين دگرگونيهاي فيزيكوشيميايي خطرناكترين تغييرات در درجات حرارت بين 10- درجه سانتيگراد و نقطه یخ زدن محصولات مي باشد بنابراين عبور از اين نوار خطرناك با سرعت هر چه بيشتر خواه در طي يخ زدن و يا در هنگام ذوب يخ باشد داراي اهميت زيادي است.
تعاريف مورد استفاده در انجماد محصولات شيلاتی:
الف- محصولات شيلاتی منجمد:
محصولات شيلاتی را منجمد گويند كه قسمت زيادي از آب محتوي آن به شكل بلور يخ باشد. محصول منجمد بايد مراحل عمليات مخصوصي براي انجماد را طي كنند تا هم كيفيت و هم عدم نقص محصول حفظ شود و ضمنا تغييرات فيزيكي و بيوشيميايي و ميكروبيوشيميايي آن در حين انجماد و در طي نگهداري بحالت انجماد، به حداقل درجه ممكن كاهش يابد.
اصطلاح انجماد سريع وقتي استعمال مي شود كه بطور كلي حالات زير را شامل شود:
يخ زدن به نحوي صورت پذيرد كه نوار تبلور حداكثر با سرعت طي كند (از 1- الي 5- درجه سانتيگراد در مورد اغلب محصولها) و يخ زدن تا درجه حرارت تعادل محصول (18- درجه سانتيگراد) ادامه يابد. درجه حرارت محصول در 18- درجه سانتيگراد و پايين تر از آن در طي نگهداري و حمل و نقل و با حداقل تغييرات ثابت نگهداشته شود.
ب- درجه حرارت متعادل يك بسته يا توده اي از محصول درجه اي است كه توده پس از تثبيت گرمايي در شرايط آدياباتيك Adiabatique (بدون افزايش يا كاهش گرما) به آن برسد.
ج- مركز حرارتي: مركز حرارتي بسته يا توده اي از محصول نقطه اي از محصول است كه درجه حرارت آن نقطه در پايان مرحله يخ زدن حداكثر باشد.
د- زمان اسمي انجماد: زمان اسمي يخ زدن محصولي با طبيعت و ابعاد مشخص در درجه حرارت ابتدايي يكنواخت صفر درجه سانتيگراد، زمان لازمي است كه مركز حرارتي جسم داراي درجه حرارتي حدود 10 درجه پايين تر از درجه حرارت آغاز يخ زدن محصول باشد.
ه- زمان واقعي انجماد:
زمان واقعي يخ زدن، زماني لازمي است كه مركز حرارتي محصولي از ارزش درجه حرارت مورد نيازكنترل يابد.
و- سرعت انجماد: سرعت انجماد مواد غذايي عبارت از مقدار زماني كه در آن، درجه حرارت سطح آن ماده از صفر درجه شروع به كاهش كند تا لحظه ايكه حرارت
«مركز حرارتي» Center Thermique محصول به ده درجه پايين تر از درجه حرارت آغاز انجماد برسد. براي محاسبه، فاصله را به سانتيمتر و زمان را به ساعت تعيين
مي كنند در اين صورت سرعت انجماد برحسب «سانتيمتر ساعت» ناميده مي شود.
ز- مدت نگهداري: عبارت است از زماني كه در آن مدت، ماده غذايي با كيفيت عالي پس از انجماد براي مصرف فوري يا تبديلي كه مورد نظر است مناسب باشد.
حالات فيزيكي يخ زدن محصول
1- نقطه آغاز يخ زدن «درجه حرارتي است كه آخرين بلورهاي يخ طي عمل ذوب يخ آب مي شود». نقطه يخ زدن بطور مستقيم به غلظت مولكولي مواد محلول بستگي دارد نه به ميزان درصد آب موجود در محصول.. بلور يخ در جريان انجماد و با كمي تاخير تشكيل
مي شود. (اين تاخير مربوط به كاهش درجه حرارت زير نقطه انجماد است بدوناينكه توليد بلور يخ شود چنين حالتي نقطه بالاي ذوب Surfusion نام دارد. تشكيل بلور يخ همراه با گرم شدن محصول منجمد شده در بالاي نقطه ذوب تا نزديك نقطه انجماد است.
طي مدتي كه محصول به آهستگي زير نقطه انجماد ابتدايي سرد مي شود مقدار زيادي از آب تبديل به يخ مي گردد و محلولهاي باقيمانده بيش از پيش غليظ مي شوند و اگر در يك لحظه مشخص محصول گرم شود مقداري از يخ مجددا تبديل به آب مي شود و محلولهاي باقيمانده را دقيق مي كند. در درجه حرارت پايين تر از 40- درجه سانتيگراد تغييرات قابل توجهي در ميزان درصد يخ موجود در اغلب غذاهاي يخ زده، يا ديده
نمي شود و يا خيلي ناچيز است.
2- ابعاد بلورهاي يخ
پس از اينكه آب شروع به يخ زدن كرد سرعت تشكيل بلورهاي يخ عامل سرعت از دست دادن حرارت و موجب انتشار آب محلول اطراف محصول به طرف سطح بلورهاي يخ است چنانچه سرعت سرد كردن ضعيف باشد هسته تبلور خيلي كم است و بلورهاي يخ با ابعاد نسبتا بزرگ افزاي مي يابند و موجب فرورفتگيهايي در سلولها مي گردد چنانچه بلورهاي يخ خيلي بزرگ شوند و تعداد آنها كم باشد ممكن است خسارت مكانيكي به محصول وارد گردد. از نظر فيزيكي سلولها در فواصل بزرگي از هم جدا مي شوند چنانچه سرعت انجماد افزايش يابد تعداد بلورهاي يخ افزايش مي يابد تعداد آنها كم
مي شود.
اثر ابعاد و وضعيت بلورهاي يخ را از نظر كيفيت غذاهاي يخ زده زياد بررسي كرده اند به نظر مي رسد كه در مورد اغلب غذاهاي يخ زده بسته به عمليات بازرگاني صحيحي كه روي آنها انجام مي شود ابعاد و توزيع بلورهاي يخ اثر كمي روي خواص حسي Organoleptiqe محصول دارد با اين همه انجماد خيلي كند اثر نامطلوبي مانند تعريق در طي رفع انجماد دارد در صورتيكه انجماد سريع مي تواند ساختمان بافت بعضي از محصولها را بهبود بخشد.
3- دگرگونيهاي ابعادي:
افزايش حجم در تبديل آب خالص به يخ حدود 9% است ولي در مورد غذاها اين افزايش حجم كمتر و حدود 6% مي باشد زيرا فقط قسمتي از آب منجمد مي شود و بعضي از محصولات داراي حفره ها يا فواصل هوايي Meat است بايد چنين افزايش حجم را در طرح تاسيسات سرمايي در نظر گرفت. در مورد انجماد خيلي سريع (مثلا غوطه ور كردن محصولات تقريبا بزرگ در ازت مايع افزايش حجم فشار زياد در مركز محصول توليد مي كند و باعث شكستگي و خرد شدن آن مي گردد.
4- هدايت حرارتي Conductirite Thermique
اساسا هدايت حرارتي محصول منجمد بطور قابل ملاحظه اي متغير مي باشد زيرا قابليت هدايت حرارتي يخ 4 مرتبه بيشتر از آب است. سرعت انجماد بستگي زيادي به قدرت هدايت حرارتي آن محصول دارد سرعت انجماد برحسب نوع محصول و درجه حرارت و كيفيت ساختمان بافتها بيشتر تغيير مي كند.
5- حرارت از دست رفته در طي انجماد
مقدار حرارت بستگي زيادي به مقدار آب قابل يخ زدن دارد مقدار كل حرارت صرف شده براي سرد كردن توده اي محصول بين دو درجه حرارت مشخص يعني تغييرات آنتالپي Enthalpie عبارت از مجموع انرژي داخلي و حاصل ضرب حجم در فشار مي باشد.
6- زمان انجماد
طول مدت مرحله يخ زدن بستگي به پارامترهاي متعددي دارد. بعضي از آنها به محصول مورد عمل و برخي به دستگاههاي مورد استفاده بستگي دارد.
7- سرعت يخ زدن
سرعت يخ زدن عبارتست از سرعت متوسط پيشرفت انجماد در جسم منجمد. اين سرعت در مجاورت سطح محصول بيشتر است و در داخل آن كندتر مي باشد بنابراين در هنگام مقايسه سرعت يخ زدن بايد خيلي با احتياط اقدام كرد .
8- پايان انجماد
عملا عمليات انجماد وقتي به پايان مي رسد كه قسمت زيادي از آب قابل انجماد موجود در مركز حرارتي محصول منجمد شده باشد. اين عمل در مورد اغلب محصولات منجمد با درجه حرارتي پايينتر از 10- درجه سانتيگراد صورت مي گيرد. چنانچه محصول را قبل از رسيدن به اين نقطه پايان انجماد از دستگاه خارج سازند انجماد مركز حرارتي كندتر خواهد بود. بهتر است عمل انجماد را تا درجه متعادل (درجه گرماي متوسط) جسم كه حدود 18- درجه سانتيگراد و يا پايين تر از آن باشد ادامه داد.
ترجمه و جمع آور ی:
شهروز قاسمی کارشناس شيلات
منابع:
1- پيام توليد /سال 1378 /شماره12 /احمدی سارسر
2-fish processing technology by G.M. Hall Isbn 0751402737
همان بسته بندي با اتمسفر اصلاح شده است كه در آن تركيب گازهاي موجود در بسته بندي كه نفوذپذيري آن به گازها معلوم است تغيير نمي كند.
البته پس از اينكه بسته از ماده فرآوري پر شد تركيب گازهاي داخل آن عوض مي شود. در دو سيستم CAS و MAS فقط اتمسفر انبار ذخيره سازي سرد تحت كنترل است اما در سيستم براي محصولات شيلاتی که فرآوري ظريف روي آن صورت مي گيرد اين اقدام در مرحله بسته بندي اعمال مي شود. در عمل سردسازي ميكرواورگانيسم هاي ترموفيل و مزوفيل عملا از فعاليت بازمانده و همچنين باكتريهاي سايكروفيلها كه در دماي 10 تا 5- امكان فعاليت دارند.
عواملي كه عمير مفيد محصولات شيلاتی فرآوري شده را در سردخانه مشخص مي كنند عبارتند از:
1- نوع محصول فرآوري شده
2- ميزان فعاليت متابوليكي محصول
3- شرايط محصول فرآوري شده در هنگام عمل آوري براي مثال وجود صدمه هاي مكانيكي يا آلودگيهاي ميكروبي و درجه رسيدگي ونحوه صيد و حمل ونقل
4- دمايي كه محصول در آن دما نگهداري مي شود.
5- ميزان كنترل بهداشتي در طي فرآوري و بسته بندي فرآورده.
6- ويژگيهاي حفاظت كنندگي بسته بندي.
7- دما در حين فرآوري و ذخيره سازي.
برای مثال : بعد از مرگ ماهي واستحصال خاويار و جدا شدن خاويار از تخمدان تنفس هوزاي كاهش يافته و تنفس بي هوازي گليكوژن و تبديل آن به اسيد لاكتيك شروع مي شود كه باعث كاهش PH مي شود. سردسازي در طي تنفس بي هوازي براي توليد و عرضه محصول مناسب كه بافت و رنگ مطلوب داشته باشد و براياينكه آلودگي ميكروبي كاهش يابد ضروري است. نگهداري مواد غذايي با استفاده از فرآيند پر تو دادن دادن يك روش كاملا متفاوت با مقايسه با روشهاي ديگر نگهداري مي باشد.
ذخيره سازي به روش سردسازي و اتمسفر كنترل شده
Chilling and modified atmosphere Packaging
سردسازي عمليات واحدي است كه در آن دماي محصول به 1- تا 8 درجه رسانده
مي شود از اين روش براي كاهش تغييرات بيوشيميايي و ميكروبيولوژيكي و بسط دادن عمر مفيد محصول فرآينده شده و تازه استفاده مي شود به دليل حداقل تغييراتي كه در اين روش بر محصول وارد مي شود ارزش تغذيه اي فرآورده حفظ مي گردد محصولات شيلاتی سرد شده از نظر مصرف كنندگان به دليل تازگي و سالم بودن مورد توجه و پذيرش بيشتري قرار مي گيرد روش سرد كردن همراه با ساير عمليات واحد مانند افزودن نگهدارنده ها يا بسته بندي با اتمسفر اصلاح شده MAP براي بسط دادن عمر مفيد فرآورده هاي فرآوري شده بكار مي رود.
موفقيت در امر عرضه مناسب محصولات شيلاتی فرآوري شده و سرد شده به سيستمهاي توزيع پيشرفته وابسته است كه در مراكز بزرگ عرضه محصولات و حمل و نقل و فروشگاههاي كوچك سرمايه گذاري جهت فروش محصولات شيلاتی وجود دارد محصولات ماهي مانندگوشتهاي دودي و گوشتهاي فرآوري شده غيركنسروي و پاستوريزه شده استرليزه شده و ماهي تازه در دماي 1- و 1+ درجه قابل نگهداي هستند. وقتي روش كاربرد سرما با تنظيم تركيب گازهاي موجود در سيستم بسته بندي توام شود تاثير آن زياد مي شود كاهش غلظت اكسيژن يا افزايش دي اكسيد كربن هواي تحت كنترل سيستم بسته بندي باعث كاهش رشد ميكروبها مي شود.
ذخيره سازي در اتمسفر كنترل شده يا اصلاح شده
تركيب طبيعي هوا 78% نيتروژن و 21% اكسيژن است كه با دي اكسيد كربن و ساير گازها بقيه تركيب آن موزانه مي شود با افزايش مصنوعي نسبت دي اكسدي كربن يا كاهش دادن اكسيژن ميزان تنفس ميكرواورگانيسمها كاهش يافته و نگهداي محصول افزايش مي يابد در هر حال كنترل تركيب گازها براي پيشگيري از ناهماهنگيهاي فيزيولوژيكي در بافتهاي زنده و فساد ثانويه بوسيله ميكروارگانيسمهاي هوازي ضروريست در دي اكسيد كربن خاصيت ضدميكروبي وجود دارد اما مكانيزم آن هنوز شناخته نشده است.
دو نوع اتمسفر بطور تجارتي مورد استفاده مي گيرد:
1- اصلاح اكسيژن و دي اكسيد كربن درحدي كه ميزان تغيير در دي اكسيد كربن است.
2- كاهش تراكم كل دي اكسيد كربن و اكسيژن به ميزان 4 تا 5 درصد
در بسته بندي با اصلاح اتمسفر هوا را از درو بسته خارج كرده و با گازهايي كه مخلوط آنها مشخص است پر كرد و سر آن را دوخت دراين روش پيوسته فضاي اطراف محصول از گاز پر مي شود. در روش غير پيوسته كيسه هايي كه از قبل تهيه شده از محصول پر مي شود و پس از تخليه هواي آن با گاز پر شده و سر آن به طريق حرارتي دوخت مي شود.
مطالعات زيادي بر تاثير MAP بر ميكروبيولوژي مواد غذايي صورت گرفته و بصورت تجارتي سيستم MAP در نگهداري ماهي استفاده می شود كه مدت نگهداري ماهي را حدود دو برابر در ماي 2-0 درجه افزايش مي دهد. محصولات ماهي را به نسبت حدود 30 تا 40 درصد ازت و 20% اكسيژن و 30% دي اكسيد كربن بسته بندي مي كنند.
انجماد محصولات شيلاتی
الف- تغييرات و تركيب محصولات شيلاتی و PH آن در طي انجماد:
در انجماد قسمت زيادي از آب موجود در ماهی تبديل به يخ مي گردد و موجب افزايش غلظت محصول باقيمانده در مواد قابل حمل و غيرقابل حمل و كلوئيدها مي شود. افزايش غلظت موجب تغيير تعادل اسيد، قليا PH مي گردد اين تغييرات بستگي به ثبات كلوئيدهاي مختلف و مواد غيرقابل حمل دارد. تغييراتي در PH محصول تا حدود يك واحد هم مشاهده شده است. (عموما بطرف اسيدي شدن پيش مي رود).
نتيجه دوم افزايش غلظت مواد محلول، توليد رسوب املاح و ساير تركيبات شيميايي است كه قدرت حلاليت آنها مانند فسفاتها در آب كم است. رسوب اين مواد مي تواند تغييرات PH را تا حدود 2 واحد موجب گردد و تركيب و شكل نمكهاي محلول در آب را تغيير دهد.
سيستم فيزيكو شيميايي محصول دراثر اين تغييرات بطور جبران ناپذيري متاثز مي گردد. براي مثال در اثر تجربه معلوم گرديده كه دياستازدزهيدروژنازلاكتيك Deshydrogenase lactioe (دياستاز مخصوص عضله) و ليپد پروتئيني Lipoproteine در اثر كاهش PH از 7 به 5 و افزايش غلظت فسفاتها در طي انجماد بطور جبران ناپذيري صدمه ديده است.
ب- تغييرات فيزيكي و شيميايي درمحصو لات شيلاتی منجمد:
مشخصات بافتها و همچنين پيشرفت و سرعت واكنش هاي بيوشيميايي بستگي به فيزيكوشيمي مواد تشكيل دهنده محصول دارد. مواد مزبور بعلت تغييراتي كه در اثر انجماد پديد مي آيد متاثر مي گردند براي مثال مي توان تغييرات بافتها و احياي قدرت جذب آب را كه تعريف از ان نتيجه مي شود نام برد.
بعنوان مثال تحريك و تسريع واكنشهاي بيوشيميايي ماده يخ زده موجب نفوذ آنزيم آن در ساير فسمتهاي (سلولهاي) آن محصول نيز مي گردد.
از تغييرات ديگر فيزيكوشيميايي در ماهی منجمد مي توان تغييرات اكتوميوزين Actomzosine در ماهيچه را نام برد كه موجب سفتي گوشت ماهي مقدار تغييرات فيزيكوشيميايي با غلظت نمك در قسمت منجمد نشده افزايش مي يابد ولي وقتي درجه حرارت كاهش مي يابد به علت نقصان تحرك نمكها و اثر عمومي درجه حرارت روي پديده هاي شيميايي، مقدار تغييرات تنزل مي يابد بنابراين دگرگونيهاي فيزيكوشيميايي خطرناكترين تغييرات در درجات حرارت بين 10- درجه سانتيگراد و نقطه یخ زدن محصولات مي باشد بنابراين عبور از اين نوار خطرناك با سرعت هر چه بيشتر خواه در طي يخ زدن و يا در هنگام ذوب يخ باشد داراي اهميت زيادي است.
تعاريف مورد استفاده در انجماد محصولات شيلاتی:
الف- محصولات شيلاتی منجمد:
محصولات شيلاتی را منجمد گويند كه قسمت زيادي از آب محتوي آن به شكل بلور يخ باشد. محصول منجمد بايد مراحل عمليات مخصوصي براي انجماد را طي كنند تا هم كيفيت و هم عدم نقص محصول حفظ شود و ضمنا تغييرات فيزيكي و بيوشيميايي و ميكروبيوشيميايي آن در حين انجماد و در طي نگهداري بحالت انجماد، به حداقل درجه ممكن كاهش يابد.
اصطلاح انجماد سريع وقتي استعمال مي شود كه بطور كلي حالات زير را شامل شود:
يخ زدن به نحوي صورت پذيرد كه نوار تبلور حداكثر با سرعت طي كند (از 1- الي 5- درجه سانتيگراد در مورد اغلب محصولها) و يخ زدن تا درجه حرارت تعادل محصول (18- درجه سانتيگراد) ادامه يابد. درجه حرارت محصول در 18- درجه سانتيگراد و پايين تر از آن در طي نگهداري و حمل و نقل و با حداقل تغييرات ثابت نگهداشته شود.
ب- درجه حرارت متعادل يك بسته يا توده اي از محصول درجه اي است كه توده پس از تثبيت گرمايي در شرايط آدياباتيك Adiabatique (بدون افزايش يا كاهش گرما) به آن برسد.
ج- مركز حرارتي: مركز حرارتي بسته يا توده اي از محصول نقطه اي از محصول است كه درجه حرارت آن نقطه در پايان مرحله يخ زدن حداكثر باشد.
د- زمان اسمي انجماد: زمان اسمي يخ زدن محصولي با طبيعت و ابعاد مشخص در درجه حرارت ابتدايي يكنواخت صفر درجه سانتيگراد، زمان لازمي است كه مركز حرارتي جسم داراي درجه حرارتي حدود 10 درجه پايين تر از درجه حرارت آغاز يخ زدن محصول باشد.
ه- زمان واقعي انجماد:
زمان واقعي يخ زدن، زماني لازمي است كه مركز حرارتي محصولي از ارزش درجه حرارت مورد نيازكنترل يابد.
و- سرعت انجماد: سرعت انجماد مواد غذايي عبارت از مقدار زماني كه در آن، درجه حرارت سطح آن ماده از صفر درجه شروع به كاهش كند تا لحظه ايكه حرارت
«مركز حرارتي» Center Thermique محصول به ده درجه پايين تر از درجه حرارت آغاز انجماد برسد. براي محاسبه، فاصله را به سانتيمتر و زمان را به ساعت تعيين
مي كنند در اين صورت سرعت انجماد برحسب «سانتيمتر ساعت» ناميده مي شود.
ز- مدت نگهداري: عبارت است از زماني كه در آن مدت، ماده غذايي با كيفيت عالي پس از انجماد براي مصرف فوري يا تبديلي كه مورد نظر است مناسب باشد.
حالات فيزيكي يخ زدن محصول
1- نقطه آغاز يخ زدن «درجه حرارتي است كه آخرين بلورهاي يخ طي عمل ذوب يخ آب مي شود». نقطه يخ زدن بطور مستقيم به غلظت مولكولي مواد محلول بستگي دارد نه به ميزان درصد آب موجود در محصول.. بلور يخ در جريان انجماد و با كمي تاخير تشكيل
مي شود. (اين تاخير مربوط به كاهش درجه حرارت زير نقطه انجماد است بدوناينكه توليد بلور يخ شود چنين حالتي نقطه بالاي ذوب Surfusion نام دارد. تشكيل بلور يخ همراه با گرم شدن محصول منجمد شده در بالاي نقطه ذوب تا نزديك نقطه انجماد است.
طي مدتي كه محصول به آهستگي زير نقطه انجماد ابتدايي سرد مي شود مقدار زيادي از آب تبديل به يخ مي گردد و محلولهاي باقيمانده بيش از پيش غليظ مي شوند و اگر در يك لحظه مشخص محصول گرم شود مقداري از يخ مجددا تبديل به آب مي شود و محلولهاي باقيمانده را دقيق مي كند. در درجه حرارت پايين تر از 40- درجه سانتيگراد تغييرات قابل توجهي در ميزان درصد يخ موجود در اغلب غذاهاي يخ زده، يا ديده
نمي شود و يا خيلي ناچيز است.
2- ابعاد بلورهاي يخ
پس از اينكه آب شروع به يخ زدن كرد سرعت تشكيل بلورهاي يخ عامل سرعت از دست دادن حرارت و موجب انتشار آب محلول اطراف محصول به طرف سطح بلورهاي يخ است چنانچه سرعت سرد كردن ضعيف باشد هسته تبلور خيلي كم است و بلورهاي يخ با ابعاد نسبتا بزرگ افزاي مي يابند و موجب فرورفتگيهايي در سلولها مي گردد چنانچه بلورهاي يخ خيلي بزرگ شوند و تعداد آنها كم باشد ممكن است خسارت مكانيكي به محصول وارد گردد. از نظر فيزيكي سلولها در فواصل بزرگي از هم جدا مي شوند چنانچه سرعت انجماد افزايش يابد تعداد بلورهاي يخ افزايش مي يابد تعداد آنها كم
مي شود.
اثر ابعاد و وضعيت بلورهاي يخ را از نظر كيفيت غذاهاي يخ زده زياد بررسي كرده اند به نظر مي رسد كه در مورد اغلب غذاهاي يخ زده بسته به عمليات بازرگاني صحيحي كه روي آنها انجام مي شود ابعاد و توزيع بلورهاي يخ اثر كمي روي خواص حسي Organoleptiqe محصول دارد با اين همه انجماد خيلي كند اثر نامطلوبي مانند تعريق در طي رفع انجماد دارد در صورتيكه انجماد سريع مي تواند ساختمان بافت بعضي از محصولها را بهبود بخشد.
3- دگرگونيهاي ابعادي:
افزايش حجم در تبديل آب خالص به يخ حدود 9% است ولي در مورد غذاها اين افزايش حجم كمتر و حدود 6% مي باشد زيرا فقط قسمتي از آب منجمد مي شود و بعضي از محصولات داراي حفره ها يا فواصل هوايي Meat است بايد چنين افزايش حجم را در طرح تاسيسات سرمايي در نظر گرفت. در مورد انجماد خيلي سريع (مثلا غوطه ور كردن محصولات تقريبا بزرگ در ازت مايع افزايش حجم فشار زياد در مركز محصول توليد مي كند و باعث شكستگي و خرد شدن آن مي گردد.
4- هدايت حرارتي Conductirite Thermique
اساسا هدايت حرارتي محصول منجمد بطور قابل ملاحظه اي متغير مي باشد زيرا قابليت هدايت حرارتي يخ 4 مرتبه بيشتر از آب است. سرعت انجماد بستگي زيادي به قدرت هدايت حرارتي آن محصول دارد سرعت انجماد برحسب نوع محصول و درجه حرارت و كيفيت ساختمان بافتها بيشتر تغيير مي كند.
5- حرارت از دست رفته در طي انجماد
مقدار حرارت بستگي زيادي به مقدار آب قابل يخ زدن دارد مقدار كل حرارت صرف شده براي سرد كردن توده اي محصول بين دو درجه حرارت مشخص يعني تغييرات آنتالپي Enthalpie عبارت از مجموع انرژي داخلي و حاصل ضرب حجم در فشار مي باشد.
6- زمان انجماد
طول مدت مرحله يخ زدن بستگي به پارامترهاي متعددي دارد. بعضي از آنها به محصول مورد عمل و برخي به دستگاههاي مورد استفاده بستگي دارد.
7- سرعت يخ زدن
سرعت يخ زدن عبارتست از سرعت متوسط پيشرفت انجماد در جسم منجمد. اين سرعت در مجاورت سطح محصول بيشتر است و در داخل آن كندتر مي باشد بنابراين در هنگام مقايسه سرعت يخ زدن بايد خيلي با احتياط اقدام كرد .
8- پايان انجماد
عملا عمليات انجماد وقتي به پايان مي رسد كه قسمت زيادي از آب قابل انجماد موجود در مركز حرارتي محصول منجمد شده باشد. اين عمل در مورد اغلب محصولات منجمد با درجه حرارتي پايينتر از 10- درجه سانتيگراد صورت مي گيرد. چنانچه محصول را قبل از رسيدن به اين نقطه پايان انجماد از دستگاه خارج سازند انجماد مركز حرارتي كندتر خواهد بود. بهتر است عمل انجماد را تا درجه متعادل (درجه گرماي متوسط) جسم كه حدود 18- درجه سانتيگراد و يا پايين تر از آن باشد ادامه داد.
ترجمه و جمع آور ی:
شهروز قاسمی کارشناس شيلات
منابع:
1- پيام توليد /سال 1378 /شماره12 /احمدی سارسر
2-fish processing technology by G.M. Hall Isbn 0751402737
